Sebuah tim fisikawan telah mengikat cahaya ke simpul angka-8 dan torus.
Para peneliti, menurut sebuah makalah yang diterbitkan 30 Juli dalam jurnal Nature Physics, menemukan cara membuat gelombang dua sinar laser saling mengganggu satu sama lain, dan pada akhirnya saling melingkar satu sama lain dengan cara yang mungkin lebih mungkin Anda kaitkan dengan tali sepatu atau simpul di atas perahu layar.
Tetapi simpul tidak harus terbuat dari tali, kata para peneliti dalam pernyataan yang menyertainya. Sebagai gantinya, simpul adalah istilah matematika untuk bentuk apa pun di ruang angkasa yang berputar-putar dengan cara tertentu. Dan dengan mengeksploitasi bentuk kompleks gelombang cahaya terbentuk ketika mereka bergetar dalam dua arah (atas dan ke bawah, dan sisi ke sisi) di sepanjang jalur mereka, dan cara gelombang itu berinteraksi satu sama lain, mereka dapat menyebabkan medan cahaya elektromagnetik untuk diikat di udara.
Simpul-simpul yang dimaksud, tulis para peneliti dalam makalah mereka, cukup terlihat dalam gambar-gambar data gelombang cahaya sehingga mereka dapat mengidentifikasi angka delapan dan torus. Mereka juga mengkonfirmasi temuan mereka menggunakan matematika formal knot theory.
Untuk membuat simpul, para peneliti dengan hati-hati menyetel gerakan gelombang naik-turun dan sisi-ke-sisi (polarisasi) dari dua sinar cahaya, sebagian menggunakan teknologi yang tidak seperti yang ditemukan pada kacamata hitam terpolarisasi. Simpul terbentuk di sekitar "singularitas polarisasi" di mana balok berpotongan, tempat-tempat di mana panjang gelombang sisi-ke-sisi dan atas-bawah persis sama, dan sejumlah panjang gelombang cahaya lainnya melingkar di sekitar mereka. Pada titik-titik itu, cahaya membungkuk dalam cara yang diinginkan para peneliti.
"Kita semua akrab dengan ikatan simpul dalam zat berwujud seperti tali sepatu atau pita," Mark Dennis, seorang fisikawan dan penulis Universitas Bristol di atas kertas, mengatakan dalam pernyataan itu. "Namun, dengan cahaya, segala sesuatunya menjadi sedikit lebih rumit. Ini bukan hanya satu berkas seperti benang yang diikat, tetapi seluruh ruang atau 'bidang' tempat ia bergerak."
Dennis dan rekan penulisnya tertarik pada topologi, atau bentuk matematika yang kompleks, dari ruang itu. Mereka menemukan bahwa cahaya membentuk lebih banyak celah ketika diikat dari yang diharapkan, meninggalkan ruang tanpa energi yang signifikan dari balok.
Di ujung jalan, kata para peneliti, mereka berharap dapat mengembangkan simpul cahaya yang lebih kompleks; mereka berharap teknologi ini akan mempercepat pengembangan sumber cahaya yang lebih akurat. Tetapi sekarang, bagi para peneliti, bagian paling menarik dari cerita ini masih mempelajari topologi singularitas aneh ini.
